シングルセルゲノムシーケンシング市場 – 2018～2028年の世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測。製品タイプ別（機器、試薬）、技術別（NGS、PCR、qPCR、マイクロアレイ、MDA）、ワークフロー別（ゲノム解析、シングルセル分離、サンプル調製）、疾患領域別（がん、免疫学、出生前診断、神経生物学、微生物学、その他）、アプリケーション別（循環細胞、細胞分化/再プログラミング、ゲノム変異、サブポピュレーション特性評価、その他）、エンドユーザー別（学術研究機関、バイオテクノロジーおよびバイオ医薬品企業、クリニック、その他）、地域別、競合状況別

市場概要

世界のシングルセルゲノムシーケンシング市場は、2022年に22億7,000万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に15.95％のCAGRで堅調な成長が見込まれています。世界のシングルセルゲノムシーケンシング市場は、より広範なゲノミクスおよびバイオテクノロジー業界内でダイナミックかつ急速に進化するセクターです。この市場は、最先端技術を応用して個々の細胞のゲノムを分析し、細胞の異質性、遺伝子変異、遺伝子発現パターンに関する洞察を明らかにすることを中心に展開しています。

世界のシングルセルゲノムシーケンシング市場は、個々の細胞のDNAまたはRNAのシーケンシングと分析を可能にする技術とサービスに重点を置いています。これにより、研究者や臨床医は、これまで不可能だった解像度で遺伝的多様性、細胞機能、および疾患のメカニズムを研究できます。

主要な市場推進要因

ゲノム研究の進歩

ゲノム研究の進歩は、世界の単一細胞ゲノムシーケンシング市場の成長にとって極めて重要な市場推進要因です。ゲノム研究とは、ゲノムと呼ばれる生物の遺伝子の完全なセットの研究を指します。ゲノム研究により、細胞の異質性、つまり組織または生物内の個々の細胞間の違いが、健康と疾患に重要な役割を果たすことが明らかになりました。従来のバルクシーケンシング技術では、数百万個の細胞の遺伝子内容の平均が提供されるため、個々の細胞間の重要な違いが隠されています。単一細胞ゲノムシーケンシングにより、個々の細胞の研究が可能になり、細胞の多様性をより正確に理解できるようになります。

ゲノム研究により、がんや神経変性疾患など、さまざまな疾患の遺伝的基礎が確立されました。単一細胞シーケンシングにより、研究者は特定の細胞で発生する遺伝子変異や変異を特定できます。この知識は、疾患のメカニズムの解明、治療ターゲットの特定、個々の患者に合わせた精密医療アプローチの開発に不可欠です。

発生生物学では、単一の受精細胞から複雑な多細胞生物への進化は、複雑な遺伝子メカニズムによって制御されるプロセスです。単一細胞ゲノムシーケンシングは、発生中に発生する遺伝子発現と遺伝子変化を追跡するための強力なツールです。この研究は、胚発生、臓器の発達、再生を理解する上で幅広い意味を持っています。ゲノム研究は、単一細胞トランスクリプトミクスやエピゲノミクスなどの新興分野への道を開きました。たとえば、単一細胞 RNA シーケンシングにより、単一細胞レベルでの遺伝子発現の測定が可能になり、細胞機能に関する洞察が得られます。エピゲノミクスは、遺伝子発現を制御するエピジェネティックな変更を調査し、個々の細胞で遺伝子がどのようにオン/オフになるかを理解するために不可欠です。単一細胞ゲノム配列決定は、薬物反応または耐性に関連する特定の遺伝子シグネチャを識別することにより、創薬の取り組みをサポートします。これは、標的療法の開発にとって重要です。製薬会社は、単一細胞配列決定を研究開発プロセスに統合する傾向が高まっています。

臨床および診断アプリケーション

臨床および診断アプリケーションは、グローバル単一細胞ゲノム配列決定市場の成長を促進する上で重要な役割を果たしています。これらのアプリケーションにより、ヘルスケア、診断、および個別化医療における単一細胞ゲノム配列決定の有用性が拡大しました。臨床領域における単一細胞ゲノム配列決定の最も重要な推進力は、個別化医療です。従来のゲノム配列決定法では、患者の遺伝子構成の広範な概要が提供されますが、単一細胞配列決定では、より詳細なビューが提供されます。この精度は、個人の独自の遺伝子プロファイルに合わせて医療治療を調整するために不可欠です。単一細胞における特定の遺伝子変異または変異を特定することで、医師はより効果的で副作用の少ない治療法を処方することができます。

単一細胞ゲノム配列決定は、さまざまな疾患の診断とモニタリングに強力なツールです。個々の細胞を分析することで、がん、神経変性疾患、自己免疫疾患などの疾患の兆候となる微妙な遺伝子変化を検出できます。これらの疾患の早期発見とモニタリングは、タイムリーな介入と効果的な管理に不可欠です。

単一細胞配列決定は、がんの研究と治療に革命をもたらしました。腫瘍内の異種細胞集団の特定を可能にし、腫瘍の進化と治療に対する耐性の発達に関する洞察を提供します。臨床医はこの情報を使用して、標的療法の開発、治療反応の予測、および疾患の進行のモニタリングを行うことができます。出生前診断では、単一細胞ゲノム配列決定は非侵襲的出生前検査 (NIPT) に使用されます。この方法は、母親の血流中を循環する胎児 DNA を分析するため、羊水穿刺などの従来の侵襲的処置よりも安全で正確です。ダウン症候群などの染色体異常の検出によく使用されます。単一細胞シーケンシングは、感染症の検出と監視に役立ちます。単一細胞レベルで病原体を特定できるため、ウイルスや細菌の感染の診断に役立ちます。病原体の遺伝的変異を理解することは、効果的な治療法やワクチンの開発に不可欠です。

技術の進歩

技術の進歩は、世界の単一細胞ゲノムシーケンシング市場の成長の重要な原動力です。これらの進歩により、シーケンシングプラットフォーム、データ分析ツール、および単一細胞ゲノムシーケンシングの全体的な効率が向上しました。最も重要な技術進歩は、シーケンシング プラットフォームの改善です。従来のバルク シーケンシング技術は、感度が限られていたため、単一細胞分析には適していませんでした。ただし、ドロップレット ベースの方法 (例10x Genomics) などの新しいプラットフォームは、単一細胞シーケンシング専用に開発されています。これらのプラットフォームは、数千の個々の細胞を同時に処理できるため、単一細胞シーケンシングの効率とコスト効率が向上します。

技術進歩により、単一細胞ゲノム シーケンシングのコストが削減されました。シーケンシング プラットフォームの効率が向上するにつれて、細胞あたりのコストが減少しました。これにより、単一細胞シーケンシングはより幅広い研究者や機関にとってアクセスしやすくなり、その採用がさらに促進されています。スループットは、ゲノミクス研究の重要な要素です。技術進歩により、単一細胞シーケンシング プラットフォームのスループットが大幅に向上しました。研究者は、より短時間でより多くの細胞を分析できるようになり、より包括的な研究を促進し、研究のペースを加速することができます。

単一細胞シーケンシングでは、個々の細胞に存在する遺伝子変異を検出するために高い感度が必要です。技術革新により、シーケンシング方法の感度が向上し、低存在量の転写産物やまれな遺伝子変異の検出が可能になりました。これは、がん研究や、まれな細胞集団が関心のあるその他の分野で特に重要です。技術の進歩により、個々の細胞からのマルチオミクスデータの統合が可能になりました。研究者は、DNAシーケンシングに加えて、単一細胞内のRNA、エピジェネティック修飾、およびタンパク質発現を同時に分析できます。この総合的なアプローチにより、細胞の生物学と機能に関するより包括的な見解が得られます。

投資と資金調達の増加

投資と資金調達の増加は、世界の単一細胞ゲノムシーケンシング市場の成長にとって極めて重要な市場推進力です。政府機関、民間企業、研究機関など、さまざまなソースからの投資により、シングルセルゲノムシーケンシング技術の研究、開発、商業化に必要な資金が提供されます。投資と資金は、シングルセルゲノムシーケンシング技術に携わる企業や研究機関の研究開発活動をサポートするために不可欠です。この財政的支援により、革新的なシーケンシングプラットフォーム、データ分析ツール、バイオインフォマティクスアルゴリズムの開発が可能になります。また、プロトコルと方法論の改良をサポートし、より効率的で正確なシングルセルシーケンシング技術につながります。

資金は、シングルセルシーケンシングのための高度なインフラストラクチャの構築を促進します。これには、最先端のシーケンシング施設、データ分析センター、生物学的サンプルを保管するためのバイオバンクの設置が含まれます。研究プロジェクトを円滑に実行し、研究者にシーケンシングサービスを提供するには、設備の整ったインフラストラクチャが必要です。

投資は、シングルセルゲノムシーケンシング技術の商業化において重要な役割を果たします。これらの技術の開発に携わる企業は、製品の製造、マーケティング、流通のための資本を必要とします。資金は、研究と実際の応用のギャップを埋め、単一細胞シーケンシング技術をより広範な科学および臨床コミュニティにとってよりアクセスしやすいものにするのに役立ちます。高度なシーケンシング機器へのアクセスは、高品質の単一細胞ゲノムシーケンシングに不可欠です。投資により、機関は最新のシーケンシングプラットフォームと機器を取得できるようになり、研究者は最高のツールにアクセスできるようになります。これにより、研究成果の品質と信頼性が向上します。資金により、機関はゲノミクスと単一細胞シーケンシングの分野で最高の才能を引き付けることができます。研究者や科学者は、競争力のある給与、研究助成金、画期的な研究を行うために必要なリソースを提供できる組織に参加する可能性が高くなります。この才能の流入により、イノベーションが加速します。

主要な市場の課題

コストとアクセス性

初期コストが高い単一細胞ゲノムシーケンシングは技術的に高度ですが、初期コストが高くなることがよくあります。必要な機器、試薬、専門知識は、小規模な研究室や機関にとっては高額すぎる場合があります。このコスト障壁により、リソースが限られた環境ではシングルセル シーケンシングの採用が制限される可能性があります。

データ統合と解釈

複雑なデータシングルセル シーケンシングでは、個々の細胞からのゲノミクス、トランスクリプトミクス、エピゲノミクス、プロテオミクス データなど、非常に複雑なデータセットが生成されます。このマルチオミクス情報を統合して解釈するのは困難です。データから意味のある洞察を引き出すには、高度なバイオインフォマティクス ツールが必要です。

シングルセル シーケンシング プロトコルの標準化とデータ品質管理の確保は、継続的な課題です。サンプルの準備、シーケンシング、データ分析のばらつきは、不一致やエラーにつながる可能性があります。信頼性の高い結果を確保するには、堅牢な品質管理対策が必要です。単一細胞シーケンスにより、組織内の細胞の不均一性が明らかになりますが、これを解釈するのは難しい場合があります。さまざまな細胞の種類と状態が生物学的プロセスや疾患にどのように寄与しているかを理解することは、継続的な研究開発を必要とする複雑な作業です。

規制と倫理に関する考慮事項

プライバシーとデータ セキュリティ単一細胞シーケンスでは、非常に機密性の高い遺伝子データが生成されます。この技術が臨床応用や個別化医療に使用される場合、特にプライバシーとデータ セキュリティの確保がますます重要になっています。個人の遺伝情報を保護するために、規制の枠組みを進化させる必要があります。

個々の細胞をシーケンスする機能は、特に胚の選択、生殖系列編集、プライバシーの観点から、倫理的な懸念を引き起こします。政策立案者と研究者は、この技術の責任ある使用を確保するために、これらの倫理的問題に対処する必要があります。臨床応用では、単一細胞シーケンスに基づく診断と治療の規制承認を取得することは、長くて複雑なプロセスになる可能性があります。これらの技術が厳格な安全性と有効性の基準を満たしていることを確認することは重要ですが、市場参入を遅らせる可能性があります。

主要な市場動向

臨床および診断アプリケーションの拡大

シングルセルゲノムシーケンシング市場で最も顕著な傾向は、臨床および診断アプリケーションでのこの技術の使用が拡大していることです。シングルセルシーケンシングは医療現場にますます統合されており、個別化医療を可能にし、病気の診断とモニタリングを改善しています。

シングルセルシーケンシングは、腫瘍内の遺伝的異質性を理解するために使用されており、標的がん治療法の開発に役立っています。これにより、希少ながん細胞集団の検出と治療抵抗性の追跡が可能になります。シングルセルシーケンシングは、胎児の染色体異常を早期に検出するための非侵襲的出生前検査（NIPT）で採用されています。この技術は、羊水穿刺などの従来の侵襲的方法よりも安全で正確です。単一細胞シーケンシングは、単一細胞レベルで病原体を特定することで感染症を検出および監視するために利用されています。これは、病気の発生を追跡し、効果的な治療法やワクチンを開発するために不可欠です。研究者は、単一細胞シーケンシングを使用して、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経疾患の遺伝的基礎を研究しています。これにより、脳細胞の異質性と病気のメカニズムに関する洞察が得られます。

技術の進歩と自動化

継続的な技術の進歩は、単一細胞ゲノムシーケンシング市場の顕著なトレンドです。これらの進歩により、技術はより効率的で費用対効果が高く、より幅広い研究者や業界が利用できるようになります。

高スループットのシーケンシングプラットフォームにより、より多くの個々の細胞を同時に分析できるようになりました。これにより、研究が加速し、細胞あたりのコストが削減されます。メーカーは、合理化されたワークフローと事前に最適化されたプロトコルを備えたユーザーフレンドリーなプラットフォームを開発しています。これらのプラットフォームにより、単一細胞シーケンシングがよりアクセスしやすくなり、研究者の参入障壁が下がります。技術の進歩により、単一細胞からのマルチオミクス データの統合が可能になり、研究者はゲノミクス、トランスクリプトミクス、エピゲノミクス、プロテオミクス データを同時に分析できるようになりました。技術の進歩によって可能になった空間トランスクリプトミクスの出現により、組織内の個々の細胞の空間的構成を研究できるようになり、遺伝子発現の空間的コンテキストに関する洞察が得られます。

業界のコラボレーションとパートナーシップ

バイオテクノロジー企業と製薬企業、研究機関、学術機関とのコラボレーションとパートナーシップは、シングルセルゲノムシーケンシング市場の成長を促進するもう 1 つの重要なトレンドです。

バイオテクノロジー企業と製薬企業は、シングルセルシーケンシングデータに基づく診断法と治療法の開発のために研究機関と提携することが増えています。このコラボレーションにより、研究結果の実際のアプリケーションへの変換が加速します。政府機関と非営利団体は、ゲノミクス研究における世界的なコラボレーションを推進しています。資金提供には多くの場合、国際協力、知識の共有、国境を越えた研究の促進が求められます。シングルセルシーケンシングデータの共有を目的としたイニシアチブが増加しています。オープンアクセス データベースとデータ共有プラットフォームにより、貴重なデータが科学コミュニティ全体に公開され、さらなる研究とイノベーションが促進されます。

セグメント別インサイト

製品タイプ別インサイト

製品タイプ別では、機器セグメントが 2022 年にシングルセルゲノムシーケンシングの世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。液滴ベースのシステムやマイクロ流体技術などの高度なシーケンシング プラットフォームの開発は、機器セグメントの優位性の原動力となっています。これらのプラットフォームにより、数千の個々の細胞を同時にシーケンシングできるため、シングルセルシーケンシングの効率とコスト効率が向上します。

高スループットを提供する機器は、研究者がより短い時間枠で多数の細胞を分析できるため、需要が高まっています。これは、特に臨床研究や製薬研究における包括的な研究や大規模プロジェクトにとって非常に重要です。最新の機器は、単一細胞からのマルチオミクス データを処理することができ、これはゲノミクス研究でますます重要になっています。個々の細胞からのゲノミクス、トランスクリプトミクス、エピゲノミクス、およびプロテオミクス データを同時に分析する機能は、これらの機器の価値を高めます。

単一細胞ゲノム シーケンシングが臨床および診断アプリケーションにますます統合されるにつれて、この分野の機器の需要が高まっています。これらの機器は、病気の診断、治療反応のモニタリング、および個別化医療の進歩に重要な役割を果たします。機器はがん研究に不可欠であり、腫瘍の異質性の研究やがんに関連する遺伝子変異の特定を可能にします。この文脈では、ハイスループット シーケンシング プラットフォームが特に重要です。機器は、非侵襲的出生前検査 (NIPT) で母親の血液から胎児 DNA を分析するために使用されます。これらの機器の精度と効率性により、この診断アプリケーションには不可欠なものとなっています。政府機関や民間企業からの投資と資金提供により、高度な機器の研究開発が促進されています。これらの財源は、革新的でユーザーフレンドリーで高スループットの機器の作成をサポートしています。投資は、初期コストを削減することで、シングルセルシーケンシング機器をよりアクセスしやすくする役割を果たしてきました。この手頃な価格により、より幅広い研究機関がこれらの機器を採用するようになりました。これらの要因がこのセグメントの成長を促進すると予想されます。

テクノロジーインサイト

テクノロジーのカテゴリに基づいて、PCRセグメントは、2022年にシングルセルゲノムシーケンシングの世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。PCRは、個々の細胞に存在する限られた量のDNAを増幅するために使用されるため、シングルセルゲノムシーケンシングの基本です。単一細胞内の遺伝物質は直接シーケンシングには不十分な場合が多く、PCRはその後の分析のために大量のDNAを生成するために使用されます。

PCRは、その高い感度と特異性で知られています。これは、単一細胞内の微量の遺伝物質を扱う場合に特に重要です。 PCR は、関心のある DNA を選択的に増幅できるため、単一細胞解析に有用なツールとなります。単一細胞ゲノム配列解析の文脈では、全ゲノム増幅 (WGA) は、PCR を使用して単一細胞のゲノム全体を増幅する手法です。これは、単一細胞から代表的で包括的なゲノム プロファイルを取得するために不可欠です。PCR は、配列解析前のサンプルの前処理によく使用されます。単一細胞配列解析ワークフローでは、特定の関心領域を増幅したり、ライブラリの準備と配列解析のために DNA を準備したりするために使用できます。これらの要因が、このセグメントの成長を促進すると予想されます。

ワークフロー インサイト

ワークフローのカテゴリに基づいて、ゲノム解析セグメントは、2022 年に単一細胞ゲノム配列解析の世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。ゲノム解析は、単一細胞配列解析ワークフローの中核コンポーネントであり、個々の細胞からのデータの生成と解釈を担当します。これには、単一細胞の遺伝的内容を理解するための基本的な DNA シーケンシング、RNA シーケンシング、およびその他のオミクス分析の技術が含まれます。

ゲノム解析は、個々の細胞の遺伝子構成に関する包括的な洞察を提供します。DNA 変異、遺伝子発現パターン、およびエピジェネティックな変更を明らかにします。これらは、細胞の異質性、疾患のメカニズム、および発達プロセスを理解するために重要です。ゲノム解析セグメントには、単一細胞から完全なゲノムプロファイルを取得するために不可欠な全ゲノムシーケンシング (WGS) 技術が含まれます。これにより、細胞集団内の遺伝的変異と異質性を深く理解できます。これらの要因が、このセグメントの成長を促進すると予想されます。

疾患領域の洞察

疾患領域のカテゴリに基づいて、がんセグメントは、2022 年に単一細胞ゲノムシーケンシングの世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。単一細胞ゲノムシーケンシングは、腫瘍細胞の異質性のため、がんの研究に特に適しています。腫瘍は、異なる遺伝子変異を持つ多様な細胞集団で構成されているため、個々のがん細胞の遺伝子構成を理解するには、単一細胞解析が不可欠です。

単一細胞ゲノム配列決定は、がんの精密医療の進歩に重要な役割を果たしています。これにより、個々のがん細胞における特定の遺伝子変異と変化を特定できます。この情報は、患者の腫瘍の遺伝子プロファイルに合わせて治療法を調整し、治療結果を改善し、副作用を最小限に抑えるために不可欠です。がん細胞の遺伝子変異と変異を理解することは、治療抵抗性と戦うために不可欠です。単一細胞配列決定は、薬剤耐性変異を持つ細胞のサブ集団の出現を特定し、治療戦略を調整するのに役立ちます。単一細胞配列決定により、腫瘍内のクローン進化を追跡できます。これは、腫瘍が時間の経過とともにどのように進化するか、どのクローンが転移の原因であるか、どの変異が腫瘍の進行に重要であるかを理解するために不可欠です。これらの要因がこのセグメントの成長を牽引すると予想されます。

アプリケーション インサイト

循環細胞セグメントは、予測期間中に急速な成長を遂げると予測されています。循環細胞セグメントは、さまざまな疾患領域、特にがんにおけるバイオマーカー検出のための非侵襲的方法を提供します。循環腫瘍細胞 (CTC) と細胞遊離 DNA (cfDNA) は、早期疾患検出、治療反応のモニタリング、および疾患進行の追跡のための貴重な遺伝物質源を提供します。がんに関しては、CTC と cfDNA の単一細胞ゲノム シーケンシングは、特に転移性がんの場合、早期がん検出に役立ちます。単一細胞レベルで CTC または cfDNA を捕捉して分析する機能は、従来の組織生検に代わる低侵襲的な代替手段を提供します。循環細胞セグメントでは、治療反応をリアルタイムでモニタリングできます。治療中に CTC または cfDNA の遺伝子変化を追跡することで、臨床医は治療の有効性を評価し、潜在的な薬剤耐性を特定し、治療計画をタイムリーに調整できます。これらの要因が相まって、このセグメントの成長に貢献しています。

エンドユーザーの洞察

エンドユーザーのカテゴリーに基づいて、学術研究室セグメントは、2022年にシングルセルゲノムシーケンシングの世界市場で支配的なプレーヤーとして浮上しました。学術研究室は、ゲノミクスと分子生物学のイノベーションの中心地です。これらの機関は、シングルセルゲノムシーケンシング技術、プロトコル、ワークフローの開発と最適化の最前線に立っています。学術研究室は、生物と疾患の基礎生物学の探求に重点を置いています。シングルセルゲノムシーケンシングにより、研究者は個々の細胞の複雑さを掘り下げ、固有の遺伝的変異と遺伝子発現パターンを明らかにすることができます。これらの研究所は、シングルセルゲノムシーケンシングを使用して疾患特有の研究を推進しています。がんから神経変性疾患まで、さまざまな疾患の遺伝的基礎を調査し、疾患のメカニズムに関する洞察を求めています。細胞の異質性の研究は、学術研究室にとって重要な焦点です。研究者は、集団内の個々の細胞間の遺伝子発現と遺伝子変異の違いを理解することを目指しており、これは多くの生物学的および医学的状況で重要です。これらの要因は、このセグメントの成長に総合的に寄与しています。

地域別インサイト

北米は、2022年に世界のシングルセルゲノムシーケンシング市場で支配的なプレーヤーとして浮上し、価値の面で最大の市場シェアを占めました。北米の優位性は、さまざまな要因に起因しています。これらには、この地域でのがんや慢性疾患の有病率の増加、進行中の技術進歩、および北米企業による大規模な研究開発イニシアチブが含まれます。さらに、この地域でのゲノムクリニックの増加により、市場でのリーダーシップがさらに強化されています。

アジア太平洋市場は、予測期間中にシングルセルゲノムシーケンシングプレーヤーに有利な成長機会を提供する最も急成長している市場になる準備ができています。成長を牽引する主な要因としては、高齢者人口の増加が挙げられます。高齢者人口の増加により、慢性疾患の患者数が増加しています。さらに、新興国の経済強化の取り組みにより、この地域では医療インフラが著しく改善すると予想されています。

最近の動向

• 2023 年 9 月、ノボジェンは中国科学院 (CAS) と戦略的パートナーシップ契約を締結し、新しいゲノム技術の開発と商品化で協力することを発表しました。  
• 2023 年 7 月、Bio-Rad は、SARS-CoV-2、インフルエンザ A 型および B 型、RS ウイルス、ヒトメタニューモウイルスなどの呼吸器ウイルスを検出するためのマルチプレックス PCR 検査である新しい Verigene Respiratory Panel が FDA 510(k) 承認を取得したと発表しました。

主要な市場プレーヤー

• Bio-Rad Laboratories Inc
• 10xGenomics Inc
• NovogeneCo.Ltd
• BGIGenomics Co Ltd.
• Illumina,Inc.
• OxfordNanopore Technologies Plc
• PacificBiosciences Laboratories Inc
• ThermoFisher Scientific, Inc.
• QIAGENGmbH
• F.Hoffmann-La-Roche Ltd